电力电子技术及应用课件08

3.3 变压器漏感对整流电路的影响
■变压器漏感 ◆实际上变压器绕组总有漏感，该漏感可用一个 集中的电感LB表示，并将其折算到变压器二次侧。 ◆由于电感对电流的变化起阻碍作用，电感电流 不能突变，因此换相过程不能瞬间完成，而是会 持续一段时间。
■现以三相半波为例来分析，然后将其结论推广 ◆假设负载中电感很大，负载电流为水平线。
a)
图3-28 电容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形 a) 电路 b) 波形
■工作原理及波形分析 ◆基本工作过程 ☞在u2正半周过零点至wt=0期间，因u2<ud，故二极管均不导通，此阶段 电容C向R放电，提供负载所需电流，同时ud下降。 ☞至wt=0之后，u2将要超过ud，使得VD1和VD4开通，ud=u2，交流电源向 电容充电，同时向负载R供电。 ☞电容被充电到wt=时，ud=u2，VD1和VD4关断。电容开始以时间常数 RC按指数函数放电。 ☞当wt=，即放电经过-角时，ud降至开始充电时的初值，另一对二极 管VD2和VD3导通，此后u2又向C充电，与u2正半周的情况一样。
(3-30)
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3.3 变压器漏感对整流电路的影响
◆变压器漏感对整流电路影响的一些结论: ☞出现换相重叠角g，整流输出电压平均值Ud降低。 ☞整流电路的工作状态增多。 ☞晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的安全开通，有时人为串入进线 电抗器以抑制晶闸管的di/dt。
☞换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt，可能使晶闸管误导 通，为此必须加吸收电路。
ud
a
ua
ub
uc
O
wt
id O
ic
ia
ib
ic
ia
Id
wt1
时刻
wt
g
图3-26 考虑变压器漏感时的三 相半波可控整流电路及波形 2014-5-4
2
3.3 变压器漏感对整流电路的影响
◆基本数量关系 ☞换相过程中，整流输出电压瞬时值为
Байду номын сангаас
dik dik ua ub ud ua LB ub LB dt dt 2
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3.3 变压器漏感对整流电路的影响
◆分析从VT1换相至VT2的过程 ☞在wt1时刻之前VT1导通， wt1时刻触发VT2，因a、b两相 均有漏感，故ia、ib均不能突变， 于是VT1和VT2同时导通，相当 于将a、b两相短路，两相间电 压差为ub-ua，它在两相组成的 回路中产生环流ik如图所示。 ☞ik=ib是逐渐增大的，而 ia=Id-ik是逐渐减小的。 ☞当ik增大到等于Id时，ia=0， VT1关断，换流过程结束。 ☞换相过程持续的时间用电 角度g表示，称为换相重叠角。
■最常用的是单相桥式和三相桥式两种接法。 ■由于电路中的电力电子器件采用整流二极管，故 也称这类电路为二极管整流电路。
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3.4.1 电容滤波的单相不可控整流电 路
id VD1 i2 u1 u2 VD 2 VD3 iC ud + iR C R ud i 0

-
2
wt
VD4

b)
☞换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。
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3.4 电容滤波的不可控整流电路
3.4.1 电容滤波的单相不可控整流电路 3.4.2 电容滤波的三相不可控整流电路
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3.4 电容滤波的不可控整流电路· 引 言
■交—直—交变频器、不间断电源、开关电源等应 用场合大都采用不可控整流电路。 ■不可控整流电路经电容滤波后提供直流电压，供 后级的逆变器、斩波器使用。
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3.4.2 电容滤波的三相不可控整流电 路
ud u ab u uac d ia

0
3

wt
id
a)
O
b)
wt
■基本原理 ◆当某一对二极管导通时，输出直流电压等于交流侧线电压中最大的一个， 该线电压既向电容供电，也向负载供电。 ◆当没有二极管导通时，由电容向负载放电，ud按指数规律下降。 ■电流id断续和连续 ◆比如在VD1和VD2同时导通之前VD6和VD1是关断的，交流侧向直流侧的充 电电流id是断续的。 ◆VD1一直导通，交替时由VD6导通换相至VD2导通，id是连续的。
ia
O
ia O c) 图3-34 考虑电感时电容滤波的三相桥式整流电路及其波形 a）电路原理图 b）轻载时的交流侧电流波形 c）重载时的交流侧电流波形 2014-5-4 b)
w t
w t
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图3-32 电容滤波的三相桥式不可控整流电路及其波形 a) 电路 b) 波形
3.4.2 电容滤波的三相不可控整流电 路
■考虑电感 ◆实际电路中存在交流侧电感以及为抑制冲击电流而串联的电感。 ◆有电感时，电流波形的前沿平缓了许多，有利于电路的正常工作。 ◆随着负载的加重，电流波形与电阻负载时的交流侧电流波形逐渐 接近。
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3.4.1 电容滤波的单相不可控整流电 路
■感容滤波的单相桥式不可控整流电路 ◆实际应用中为了抑制电流冲击，常在直流侧串入较小 的电感。 ◆ud波形更平直，电流i2的上升段平缓了许多，这对于电 路的工作是有利的。
i2,u2,ud u2 i2 ud

0

b)
wt
a)
图3-31 感容滤波的单相桥式不 可控整流电路及其工作波形 a） 电路图 b）波形 2014-5-4